红外物理与技术

图书标准信息

• 作者 红外物理－高等学校－ 教材 著
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2014-05
• 版次 01
• ISBN 9787121222726
• 定价 48.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 328页
• 正文语种 简体中文
• 丛书 工业和信息化部“十二五”规划教材

【内容简介】

本书是编者根据多年的教学经验和科研实践，按照新形势下教材改革的精神，结合红外物理与技术发展现状编写而成的，本书将理工融合的思想融入其中，内容充实、重点突出、通俗易懂、便于教学。
    本书内容共分12章，按理论到技术的顺序系统介绍红外辐射的基本概念、辐射度量基础、热辐射的基本规律、红外辐射源、红外辐射的测量、红外辐射的大气传输、红外热成像技术、红外热成像的性能评价、红外偏振成像原理与技术、红外仿真技术、红外图像处理技术与红外图像融合技术等内容。本书配套电子课件和习题参考答案。

【作者简介】

杨风暴，博士，教授，博士生导师，现任理学院党总支书记。1991年太原机械学院理学系物理专业本科毕业留校工作至今，2003年获中北大学测试计量技术及仪器专业工学博士学位，2007年北京理工大学光学工程博士后流动站出站。2007年8月~2008年8月美国纽约州立大学石溪分校高级访问学者。

【目录】

目    录

第1章  绪论1
引言1
1．1  红外辐射的基本概念1
1．1．1  电磁辐射1
1．1．2  红外辐射3
1．1．3  红外辐射的特点4
1．2  红外物理与红外技术5
1．3  红外技术的应用6
1．3．1  红外技术的发展6
1．3．2  红外技术在军事领域的应用7
1．3．3  红外技术在国民经济领域
的应用9
小结13
习题13
参考文献14
第2章  辐射度量基础15
引言15
2．1  辐射量15
2．1．1  基本辐射量15
2．1．2  光谱辐射量19
2．1．3  光子辐射量20
2．2  光度量22
2．2．1  光视效能与光视效率22
2．2．2  基本光度量25
2．3  朗伯辐射体28
2．3．1  朗伯余弦定律28
2．3．2  朗伯辐射体的特征29
2．4  朗伯辐射度量中的基本规律30
2．4．1  距离平方反比定律30
2．4．2  互易定理30
2．4．3  立体角投影定理31
2．4．4  Sumpner定理32
2．4．5  角系数互换性关系32
2．5  朗伯体的辐射量计算35
小结42
习题42
参考文献44
第3章  热辐射的基本规律45
引言45
3．1  物体发光类型45
3．2  基尔霍夫定律46
3．3  普朗克辐射定律48
3．4  维恩位移定律55
3．5  斯蒂芬-玻尔兹曼定律57
3．6  黑体辐射的计算58
3．7  辐射效率和辐射对比度60
3．8  发射率63
3．8．1  发射率的定义63
3．8．2  物体发射率的变化规律65
3．8．3  热辐射体的分类66
小结67
习题68
参考文献68
第4章  红外辐射源70
引言70
4．1  腔体辐射理论70
4．1．1  Gouffé理论70
4．1．2  Devos 理论76
4．2  黑体型辐射源83
4．3  实用红外辐射源85
4．3．1  电热固体辐射源86
4．3．2  气体放电辐射源88
4．4  红外激光器92
4．4．1  激光的特性92
4．4．2  常用激光器93
4．5  自然景物光辐射94
4．5．1  太阳光辐射94
4．5．2  月亮光辐射96
4．5．3  天空背景光辐射97
4．5．4  地物光辐射99
4．5．5  海洋背景光辐射101
4．6  人工目标的红外辐射103
4．6．1  火箭的红外辐射103
4．6．2  飞机的红外辐射104
4．6．3  坦克的红外辐射108
4．2．4  火炮的红外辐射110
4．6．5  红外诱饵的辐射111
4．6．6  人体的红外辐射111
小结112
习题112
参考文献112
第5章  红外辐射的测量113
引言113
5．1  常见的红外辐射测量仪器113
5．1．1  单色仪113
5．1．2  光谱辐射计115
5．1．3  红外分光光度计117
5．1．4  傅里叶变换红外光谱仪119
5．1．5  多通道光谱仪121
5．2  基本辐射量的测量122
5．2．1  辐射亮度的测量122
5．2．2  辐射强度的测量123
5．2．3  总辐射通量的测量123
5．3  红外发射率的测量125
5．3．1  半球全发射率的测量126
5．3．2  法向光谱发射率的测量128
5．4  红外反射比的测量131
5．4．1  反射比132
5．4．2  积分球反射计134
5．5  红外吸收比和透射比的测量138
5．6  红外辐射测温139
小结142
习题142
参考文献143
第6章  红外辐射的大气传输144
引言144
6．1  大气的基本组成144
6．1．1  大气层的结构144
6．1．2  大气的组成145
6．1．3  大气模式149
6．2  辐射在大气中传输的光学现象150
6．2．1  大气的折射150
6．2．2  大气消光及大气窗口151
6．2．3  大气的其他光学现象153
6．3  大气吸收与散射的计算154
6．3．1  大气的吸收154
6．3．2  大气的散射160
6．3．3  大气透过率167
6．4  大气消光对成像系统性能
的影响169
6．5  大气传输计算软件MODTRAN170
小结175
习题175
参考文献176
第7章  红外热成像技术177
引言177
7．1  红外热成像技术的发展177
7．1．1  红外热成像的基本过程178
7．1．2  红外热成像技术的发展过程178
7．2  红外热成像系统的构成178
7．2．1  红外热成像系统的诞生
及发展179
7．2．2  红外热成像系统的类型
及结构179
7．2．3  红外热成像系统的通用组件181
7．2．4  红外热成像系统的基本参数182
7．3  光学系统和扫描器183
7．3．1  光学系统183
7．3．2  扫描器185
7．4  探测器和探测器电路185
7．4．1  红外探测器的发展与分类186
7．4．2  光子红外探测器187
7．4．3  热红外探测器188
7．4．4  红外探测器的性能参数191
7．4．5  探测器电路193
7．5  数字化194
7．6  图像处理195
7．6．1  增益/电平归一化195
7．6．2  图像格式化195
7．6．3  伽马校正195
7．7  图像重建与图像显示196
小结196
习题197
参考文献197
第8章  红外热成像系统的性能评价198
引言198
8．1  红外热成像系统的主要性能指标
及其测量198
8．1．1  噪声等效温差（NETD）199
8．1．2  调制传递函数（MTF）201
8．1．3  最小可分辨温差（MRTD）203
8．1．4  最小可探测温差（MDTD）204
8．1．5  MRTD和MDTD的测量205
8．2  红外热成像系统的作用距离
估算206
8．2．1  扩展源目标的视距估计模型206
8．2．2  视距估算的修正因素206
8．3  热成像系统的特性参数测试
平台208
8．3．1  红外热成像系统的特性参数
测试平台208
8．3．2  红外热成像系统的特性参数
测试209
小结210
习题210
参考文献211
第9章  红外偏振成像的原理与技术212
引言212
9．1  光的偏振212
9．2  红外偏振成像的原理214
9．2．1  偏振光的产生214
9．2．2  偏振光的描述217
9．2．3  红外偏振成像方式221
9．3  目标与背景的红外偏振特性223
9．3．1  自然目标的偏振特性223
9．3．2  人工目标的偏振特性226
9．3．3  背景的偏振特性227
9．4  红外偏振成像与光强成像
的对比229
9．4．1  大气传输差异特性分析229
9．4．2  成像响应差异特性分析230
小结232
习题232
参考文献232
第10章  红外仿真技术234
引言234
10．1  仿真技术的基本概念234
10．1．1  仿真与仿真技术234
10．1．2  仿真模型与仿真实验235
10．1．3  仿真工具与仿真方法235
10．2  红外仿真的基本方法236
10．2．1  数学仿真236
10．2．2  半实物仿真237
10．3  红外地表仿真238
10．3．1  地表红外辐射建模238
10．3．2  地表红外场景可视化240
10．3．3  实验结果及分析243
10．4  基于JRM软件系统的红外
场景仿真245
10．4．1  JRM介绍245
10．4．2  仿真案例253
小结255
习题255
参考文献256
第11章  红外图像处理技术257
引言257
11．1  红外图像的特点257
11．2  红外图像的非均匀性校正257
11．2．1  红外图像的非均匀性产生
机理257
11．2．2  红外图像的非均匀性校正
方法259
11．3  盲元检测与补偿265
11．3．1  盲元检测265
11．3．2  盲元补偿266
11．4  红外图像的增强266
11．4．1  红外图像直方图266
11．4．2  直方图均衡268
11．4．3  自适应分段线性变换269
11．4．4  离散小波变换红外图像增强
方法270
11．4．5  图像增强实验271
11．5  红外图像的降噪273
11．5．1  红外图像的常见噪声模型273
11．5．2  红外图像降噪的基本方法275
11．5．3  基于阈上随机共振的红外图像
降噪方法277
小结279
习题279
参考文献280

第12章  红外图像融合技术281
引言281
12．1  图像融合的基本概念281
12．1．1  图像融合的概念与层次281
12．1．2  图像融合效果的评价284
12．1．3  常用图像融合方法分析289
12．1．4  图像融合的应用291
12．2  可见光与红外图像的融合292
12．3  红外多波段图像的融合294
12．3．1  红外多波段图像的融合294
12．3．2  红外中波细分波段图像
的融合301
12．3．3  红外短、长波段图像
的融合308
12．3．4  红外多波段伪彩色融合310
12．4  红外偏振与红外光强图像
的融合312
小结317
习题317
参考文献318